La fermentación industrial es el mismo proceso que utilizan los panaderos domésticos al aplicar levadura al pan, pero a una escala mucho mayor. Este procedimiento fermenta ciertos materiales en productos útiles mediante el uso de microorganismos, carbono, nitrógeno, oxígeno y una fuente de energía para impulsar la fermentación. Esto se hace comúnmente para productos alimenticios, pero la fermentación industrial también se realiza en la industria farmacéutica y en la eliminación de aguas residuales. La mayor diferencia entre la fermentación regular y la variedad industrial es que se utilizan grandes unidades de fermentación para producir fermentaciones a gran escala.
La fermentación, ya sea doméstica o industrial, es el acto de oxidar compuestos orgánicos para producir un nuevo componente. Para crear este efecto, deben estar presentes varios elementos naturales. La fermentación requiere una fuente de carbono, como el azúcar; una fuente de nitrógeno, como proteínas o nitratos; oxígeno; y una fuente de energía como calor o presión. Cuando estos se combinan, el proceso de fermentación natural descompone los componentes de un material y los convierte en algo útil.
La fermentación industrial para alimentos es uno de los usos más obvios de la fermentación. Todos los alcoholes requieren fermentación para que se desarrolle. El queso requiere que los productos lácteos se añejen y fermenten antes de que adquieran las propiedades del queso. También hay muchas aplicaciones de horneado, como la elaboración de la mayoría de los panes, que también requieren fermentación.
La industria farmacéutica requiere fermentación para la creación de muchos medicamentos. Por ejemplo, todos los antibióticos basados en penicilina requieren la fermentación de penicilina para que el antibiótico sea eficaz. Lo mismo ocurre con las hormonas modificadas genéticamente, como la insulina y los esteroides médicos, y las vitaminas y los aminoácidos en las barras de proteínas.
La eliminación de aguas residuales utiliza la fermentación industrial al descomponer las aguas residuales sólidas en materiales inofensivos que pueden usarse como fertilizantes. Las bacterias se introducen en las aguas residuales y comienzan a devorarlas hasta que las aguas residuales son solubles e inofensivas. Si bien es eficaz, la fermentación de las aguas residuales lleva mucho tiempo.
Al comparar la fermentación industrial con otras formas de fermentación, hay muy poca diferencia, porque ambas utilizan los mismos procesos biológicos. Por lo general, la fermentación a escala industrial utiliza una máquina llamada fermentador, que es lo suficientemente grande como para adaptarse a grandes cantidades de componentes. Estas máquinas están hechas para mantener los materiales en las condiciones correctas para garantizar que la fermentación se produzca de forma continua. Los fermentadores se utilizan con mayor frecuencia con la fermentación farmacéutica, pero la fermentación por horneado también utiliza el equipo.